Значение диаграммы холодильных агентов для анализа работы холодильной установки и ее обслуживания

Выше были рассмотрены различные циклы холодильных машин и определены основные характеристики цикла, а именно: удельная холодопроизводительность, удельная работа компрессора, удельная тепловая нагрузка на конденсатор и холодильный коэффициент или КПД, цикла.

Сравнение этих показателей дает возможность судить об эффективности работы данных циклов. Так, увеличение холодопроизводительности и холодильного коэффициента является положительным фактором, а повышение нагрузки на конденсатор или работы сжатия — отрицательным. Важным моментом в изображении циклов в диаграммах является возможность сопоставления отдельных процессов или целиком циклов холодильных машин между собой без нахождения числовых значений параметров. Это очень удобно для практического применения, когда важна не количественная, а качественная оценка того или иного процесса. Так, на рисунке 4 показаны циклы с переохлаждением хладагента перед регулирующим вентилем (цикл 1′′ - 1 - 2 - 2′′ - 3′ - 3 - 4 - 1′′) и без него (цикл 1′′ - 1 - 2 - 2′′ - 3′ - 5 - 1′′). Сравнение удельных холодопроизводительностей q₀ и q₀′ наглядно показывает выгодность процесса переохлаждения, тем более, что работа компрессора l от этого не изменяется, если переохлаждение осуществляется путем теплообмена с внешней средой. При переохлаждении в ПС требуется затрата энергии в ЦВД. Итак, процесс переохлаждения жидкого хладагента перед регулирующим вентилем может происходить в конденсаторе, водяном переохладителе, теплообменнике или змеевике промежуточного сосуда, но в любом случае является выгодным для холодильного цикла. Целесообразность применения переохлаждения зависит лишь от суммы дополнительных затрат на его осуществление[1-3, 9-13, 18, 24, 25].

Сложнее решается вопрос относительно процесса перегрева пара хладагента перед компрессором. При всасывании компрессором перегретого пара увеличивается работа сжатия и возрастает температура нагнетания компрессора, повышается тепловая нагрузка на конденсатор; однако работа холодильной машины с перегревом на всасывании является необходимым условием ее безопасной эксплуатации. Поэтому желательно использовать этот процесс с пользой для холодильного цикла. Влияние перегрева пара на холодопроизводительность машины и холодильный коэффициент зависит от способа и места перегрева пара в цикле, а также от того, создает ли полезное охлаждение теплота, поглощенная всасываемым паром при его перегреве. Процесс перегрева может происходить в одном из следующих мест или в нескольких из них одновременно: в испарителе; во всасывающем трубопроводе, смонтированном в охлаждаемом объеме; во всасывающем трубопроводе, смонтированном вне охлаждаемого объема; в регенеративном теплообменнике. Если перегрев хладагента происходит в испарителе, то это сопровождается полезным охлаждением объекта, однако, теплопередача через стенки испарителя для пара меньше, чем для жидкости, и такое использование испарителя малоэффективно. Поэтому избыточный перегрев пара в испарителе нежелателен. Иногда определенный участок всасывающего трубопровода монтируют в охлаждаемом пространстве для перегрева в нем всасываемого пара. Такой перегрев является полезным и позволяет лучше использовать поверхность испарителя при большем его заполнении жидкостью. Когда пар хладагента перегревается во всасывающем трубопроводе вне охлаждаемого пространства, то полезного охлаждения не происходит, и, следовательно, такой перегрев нужно ограничивать, покрывая трубопровод теплоизоляцией. Перегрев пара в регенеративном теплообменнике является полезным, так как при этом происходит переохлаждение жидкости перед РВ.

Изображение в диаграмме цикла холодильной машины дает возможность сделать важные для эксплуатации выводы о влиянии параметров конденсации и кипения на эффективность работы установки. На рисунке 9 изображены три цикла работы установки: нормальный режим 1 — 2 — 3 — 4; режим с повышенными параметрами конденсации Р_K′, t_K′ — 1 — 2′ — 3′ —4′ и режим с пониженными параметрами кипения Р₀′′, t₀′′ — 1′′ — 2′′ — 3 — 4′′. Из рисунка видно, что при повышении параметров конденсации и понижении параметров кипения снижается удельная холодопроизводительность хладагента (q₀> q₀′ и q₀> q₀′′), а работа сжатия — повышается (l < l′ и l < l′′). Поэтому при эксплуатации следят за тем, чтобы холодильная установка работала при минимально возможных параметрах конденсации, и не допускают снижения параметров кипения.

Анализ цикла холодильной машины с помощью изображения в диаграмме дает возможность наглядно показать взаимосвязь работы отдельных элементов установки между собой, что далеко не всегда можно определить по показаниям контрольно-измерительных приборов. Так, например, изменение давления и температуры конденсации не вызывает изменения параметров кипения, и, казалось бы, нет связи между работой испарителя и конденсатора, однако, как показывает диаграмма, холодопроизводительность испарителя изменяется так же, как и работа компрессора.

Рисунок 7.9 – анализ работы холодильной установки с помощью построения цикла в диаграмме.

Аналогично можно проследить связь между всеми элементами холодильной установки. Понимание этой связи очень важно при эксплуатации установок, а также при проведении их реконструкции, например, при расширении производства или замене устаревшего оборудования на новое. Любое изменение в составе установки должно быть согласовано с другими элементами и подтверждено расчетами. Основой для расчета и подбора холодильного оборудования также является диаграмма холодильных агентов.

В обязанности персонала, обслуживающего холодильные установки, входит фиксирование рабочих параметров, главными из которых являются параметры конденсации и кипения. При отсутствии двухшкальных манометров значения температуры насыщения можно определить с помощью диаграммы, по соответствующему давлению насыщения или по таблицам.

При построении цикла действующей холодильной установки в диаграмме для поршневого компрессора можно определить теоретическую температуру нагнетания и сравнить ее с действительной по показанию термометра на стороне нагнетания компрессора. Если действительная температура выше теоретической, то это говорит о неполадках в компрессоре; понижение действительной температуры нагнетания свидетельствует о работе компрессора «влажным ходом».

Классификация холодильников

Холодильники можно классифицировать по типу или виду их строительства, по способу хранения материалов, по целевому назначению, способу охлаждения камер хранения, по емкости или производственной мощностии многим другим характеристика.

Для сравнения различных холодильников по емкости используют понятие условной емкости холодильника или емкость холодильника в условных тоннах. Под которой понимается емкость холодильника при загрузке его мороженыммясом говядины, разделанной в полутуши и четвертины в соотношении 50:50%. По величине условной емкости холодильники классифицируются на малые (до 500 т), средние (до 5000 т), крупные (свыше 5000 т).

По типу строительства сооружения холодильники подразделяются на подземные холодильники, ледники и ледяные склады Крылова.

Подземные холодильники — этохолодильники, построенные в естественных пещерах и горных выработках в известняковых, мраморных или других карьерах. Они обладают толщиной ограждений до нескольких метров, что позволяет отказаться от применения теплоизоляционных ограждений. В этих холодильниках необходимо длительно промораживать или охлаждать ограждения, которые затем служит мощным аккумулятором холода и способствуют поддержанию устойчивой температуры в охлаждаемых помещениях.

Ледники - э то простейшиехолодильники, предназначенные для хранения материалов или продуктов и охлаждаемые льдом или имеющие систему льдосоляного охлаждения. В леднике предусматривается одно или несколько помещений, связанных друг с другом для лучшей вентиляции.

Ледяные склады Крылова этохолодильники, построенные изо льда путем его намораживания. В них лед используется не только как строительный материал и аккумулятор естественного холода, но и как средство охлаждения. Промороженную изоляцию покрывают нетолстым слоем сухой изоляции, а затем дерном. Их необходимо ежегодно или через год подвергать ремонту в зимнее время.

Особенности конструкций и эксплуатаций, а также погодных условий Казахстана привели к тому, что ни один из этих типов холодильников не получил широкого распространения. В связи с этим здесь и далее будут более подробно рассмотрены холодильники с принудительной системой охлаждения.

Холодильник - это сооружение, предназначенное для охлаждения, замораживания и хранения различных материалов и продуктов в охлажденном и замороженном состояниях. Холодильники имеют характерные особенности:

- в них подвергаются холодильной обработке и хранятся пищевые продукты при температурах ниже температуры наружной окружающей среды и определенной относительной влажности. Для этого обычно используется воздух и но может использоваться и определенный состав газовой среды;

- в охлаждаемых сооружениях для уменьшения проникновения теплоты и влаги в охлаждаемые помещения создаются тепло- и влагоизолированные конструкции ограждений;

- холодильники в связи с большим объемом термообрабатываемых грузов, их хранением, перемещением и разгрузкой требуется применение специальных транспортных средств;

- к холодильникам предъявляются высокие санитарные требования.

По целевому назначению холодильники подразделяются на следующие типы.

Производственные холодильники предназначены для первичной холодильной обработки пищевых продуктов (охлаждения и замораживания). Эти холодильники строятся при пищевых предприятиях и вблизи сырьевых зон. Они характеризуются большой производительностью устройств охлаждения и замораживания продуктов при небольшом объеме помещений для их хранения. Из-за большой производительности замораживающих устройств в производственных холодильниках устанавливается холодильное оборудование большей мощности по сравнению с другими типами холодильников.

Базисные холодильники предназначены для создания резервов и долгосрочного хранения продуктов, поступающих из других холодильников. Эти холодильники имеют большую емкость камер хранения и малую производительность охлаждающих и замораживающих устройств. Базисные холодильники строятся вблизи крупных населенных пунктов.

Портовые холодильники предназначеныдля краткосрочного хранения продуктов при их перегрузке с одного вида транспорта на другой. Характерными особенностями этих холодильников являютсябольшой объем грузовых операций, осмотр и сортировка продуктов осуществляемых в специальных помещениях.

Распределительные холодильники предназначены для равномерного обеспечения населения продуктами питания в течение всего года. Особенностью этих типов холодильников является большая вместимость камер хранения. При этих охлаждаемых сооружениях могут проектироваться производственные цехи по производству мороженого, водного льда, фасовки масла, мяса и пр. Строятся распределительные холодильники вблизи городов и в промышленных центрах.

Транспортные холодильники служат для создания необходимых низкотемпературных условий при перевозке продуктов на транспортных средствах (железнодорожном, водном, автомобильном и авиационном).

Торговые холодильники осуществляют краткосрочное хранение продуктов на торговых базах, в магазинах и местах общественного питания. Они характеризуются повышенными температурами хранения.

Бытовыехолодильники предназначеныдля кратковременного хранения продуктов в домашних условиях.

Холодильники по производственной мощности или по производительности камер для холодильной обработки (охлаждения и замораживания) продуктов делятся на малые – производительность до 20 т/сут, средние – до 100 т/сут, и производительность свыше 100 т/сут – крупные.

По виду здания холодильники классифицируются на многоэтажные и одноэтажные [1-3, 9-13, 18, 24, 25].

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: